18 października 2022 r., godzina 7:49
STAFFORD, WIRGINIA —
Kto powiedział, że nie ma nic nowego pod słońcem?
Jedną z najgorętszych innowacji w zakresie niezanieczyszczającego środowiska wytwarzania energii elektrycznej są pływające fotowoltaiki, czyli FPV, które polegają na kotwiczeniu paneli słonecznych w zbiornikach wodnych, zwłaszcza w jeziorach, zbiornikach i morzach.Niektóre projekty w Azji obejmują tysiące paneli generujących setki megawatów.
FPV zyskało przewagę w Azji i Europie, gdzie ma to duży sens ekonomiczny, a otwarte tereny są wysoko cenione w rolnictwie.
Pierwsze skromne systemy zostały zainstalowane w Japonii i w kalifornijskiej winnicy w latach 2007 i 2008.
Na lądzie projekty o mocy jednego megawata wymagają od jednego do 1,6 hektara.
Projekty pływających paneli fotowoltaicznych są jeszcze bardziej atrakcyjne, gdy można je budować na zbiornikach wodnych sąsiadujących z elektrowniami wodnymi, na których znajdują się istniejące linie przesyłowe.
Większość największych tego typu projektów realizowana jest w Chinach i Indiach.Wielkoskalowe obiekty znajdują się także w Brazylii, Portugalii i Singapurze.
Proponowana pływająca farma fotowoltaiczna o mocy 2,1 gigawata na równinie pływowej na wybrzeżu Morza Żółtego w Korei Południowej, która zawierałaby pięć milionów modułów słonecznych na obszarze 30 kilometrów kwadratowych i której cena wynosiła 4 miliardy dolarów, stoi przed niepewną przyszłością ze względu na nowy rząd w Seulu.Prezydent Yoon Suk-yeol wskazał, że woli rozwijać energię jądrową od energii słonecznej.
Inne projekty o mocy gigawatów wychodzą z desek kreślarskich w Indiach i Laosie, a także na Morzu Północnym u wybrzeży Holandii.
Technologia ta zachwyciła także planistów w Afryce Subsaharyjskiej, charakteryzującej się najniższym na świecie stopniem dostępu do energii elektrycznej i dużą ilością słońca.
W krajach zależnych w dużym stopniu od energii wodnej „istnieją obawy dotyczące tego, jak na przykład będzie wyglądać wytwarzanie energii podczas suszy, a w związku ze zmianami klimatycznymi spodziewamy się, że będziemy świadkami większej liczby ekstremalnych zjawisk pogodowych.Kiedy myślimy o suszach, istnieje możliwość włączenia FPV jako kolejnej opcji energii odnawialnej w swoim zestawie narzędzi” – wyjaśnił Sika Gadzanku, badacz w Narodowym Laboratorium Energii Odnawialnej Departamentu Energii Stanów Zjednoczonych w Kolorado.„Zamiast więc polegać w tak dużym stopniu na wodzie, możesz teraz używać więcej FPV i zmniejszyć swoją zależność od wody w bardzo suchych porach roku, aby korzystać z pływającej fotowoltaiki”.
Według nich jednoprocentowe pokrycie zbiorników wodnych pływającymi panelami słonecznymi mogłoby zapewnić wzrost o 50 procent rocznej produkcji istniejących elektrowni wodnych w Afryce.badanie finansowane przez Komisję Europejską.
PLIK – Panele słoneczne są zainstalowane w pływającej elektrowni fotowoltaicznej na jeziorze w Haltern, Niemcy, 1 kwietnia 2022 r.
Wyzwania
Istnieją jednak potencjalne zagrożenia związane z elektrowniami pływakowymi.W 2019 r. w prefekturze Chiba w Japonii zapaliła się instalacja. Urzędnicy obwiniali tajfun za przesuwanie paneli jedna na drugiej, wytwarzanie intensywnego ciepła i prawdopodobnie wywołanie pożaru w 18-hektarowym obiekcie mieszczącym ponad 50 000 pływających paneli słonecznych na tamie Yamakura.
Obecnie największą barierą w szerszym zastosowaniu tej technologii jest cena.Zbudowanie pływającego układu jest droższe niż instalacja o podobnej wielkości na lądzie.Jednak wyższe koszty wiążą się z dodatkowymi korzyściami: dzięki pasywnemu chłodzeniu zbiorników wodnych panele pływające mogą działać wydajniej niż konwencjonalne panele słoneczne.Zmniejszają także ekspozycję na światło i obniżają temperaturę wody, minimalizując rozwój szkodliwych glonów.
Wszystko to brzmiało obiecująco dla urzędników z miasta Windsor w kraju winiarskim w północnej Kalifornii.Prawie 5000 paneli słonecznych, każdy generujący 360 watów energii elektrycznej, pływa obecnie na jednym ze stawów ściekowych w Windsorze.
„Wszystkie są ze sobą powiązane.Każdy panel ma swój własny pływak.I rzeczywiście poruszają się całkiem dobrze dzięki działaniu fal i wiatru” .Zdziwiłbyś się, jak potrafią po prostu wsysać fale i płynąć na nich, nie załamując się ani nie rozpadając” – powiedział Garrett Broughton, starszy inżynier budownictwa w dziale robót publicznych w Windsorze.
Pływające panele są przyjazne dla środowiska i budżetu Windsoru, w którym rachunek za energię elektryczną oczyszczalni ścieków był największym wydatkiem władz miasta
Członek Rady Miejskiej Debora Fudge nalegała na projekt o mocy 1,78 MW zamiast alternatywnego umieszczenia paneli słonecznych na wiatach samochodowych.
„Corocznie kompensują 350 ton dwutlenku węgla.Zapewniają także 90 procent energii potrzebnej do wszystkich operacji oczyszczania ścieków, wszystkich operacji na terenie naszej firmy, a także pompowania ścieków do gejzerów, które są polem geotermalnym oddalonym o około 60 km ( 64 km) na północ” – powiedział Knot VOA.
Miasto dzierżawi pływające panele od firmy, która je zainstalowała, co daje mu ustaloną cenę za energię elektryczną w ramach długoterminowej umowy, co oznacza, że Windsor płaci około 30% tego, co wcześniej wydało na tę samą ilość energii.
„To nie jest tak, że inwestujemy w coś, co nie przyniesie nam zwrotu.W chwili obecnej otrzymujemy zemstę.I będziemy się spłacać przez 25 lat” – powiedział burmistrz Windsor, Sam Salmon.
Systemy pływające nie są przeznaczone do całkowitego zakrywania zbiorników wodnych, umożliwiając kontynuację innych działań, takich jak pływanie łódką i rybołówstwo.
„Nie zakładamy, że pływająca konstrukcja obejmie cały zbiornik wodny, często jest to bardzo niewielki procent tego zbiornika” – powiedział VOA Gadzanku z NREL.„Nawet z wizualnego punktu widzenia nie chcesz widzieć paneli fotowoltaicznych pokrywających cały zbiornik”.
NREL zidentyfikował 24 419 sztucznych zbiorników wodnych w Stanach Zjednoczonych jako nadających się do umieszczenia FPV.Pływające panele pokrywające niewiele więcej niż jedną czwartą powierzchni każdego z tych obiektów potencjalnie wygenerowałyby prawie 10 procent zapotrzebowania Ameryki na energię,według laboratorium.
Wśród tych miejsc znajduje się 119-hektarowe jezioro Smith Lake, sztuczny zbiornik zarządzany przez hrabstwo Stafford w Wirginii w celu produkcji wody pitnej.Jest to także miejsce do wędkowania rekreacyjnego, sąsiadujące z bazą Quantico amerykańskiego korpusu piechoty morskiej.
„Wiele z tych kwalifikujących się zbiorników wodnych znajduje się na obszarach dotkniętych niedoborami wody, o wysokich kosztach nabycia gruntów i wysokich cenach energii elektrycznej, co sugeruje liczne korzyści płynące z technologii PR” – napisali autorzy badania.
„To naprawdę opcja, za którą kryje się wiele sprawdzonych technologii” – powiedział Gadzanku.
Czas publikacji: 20 października 2022 r